• 제목/요약/키워드: 실란커플링제

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자외선 경화형 유기/무기 복합코팅에 의한 폴리카보네이트의 내마모성 향상 연구 (Study on the Improved Abrasion Resistance of Polycarbonate Substrate by UV-curable Organic/Inorganic Hybrid Coatings)

  • 윤석은;우희권;김동표
    • 폴리머
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    • 제24권3호
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    • pp.389-398
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    • 2000
  • 폴리카보네이트 표면에 spin-coating한 유/무기 복합 코팅막을 자외선 경화와 가열(12$0^{\circ}C$, 12시간)처리함으로써 약 4~13 $\mu\textrm{m}$ 두께의 투명한 내마모성 유/무기 복합코팅막을 제조하였다. 코팅용액은 무기상과 유기상을 각각 0 : 100, 20 : 80, 30 : 70, 50 : 50, 80 : 20 중량비로 혼합한 다음 광개시제, 증감제 및 계면활성제를 첨가하여 제조하였다. 무기상은 TEOS와 실란커플링제 MPTMS을 1 : 2 혹은 2 : 1몰비로 흔합하여 졸ㆍ겔 반응으로 제조하였으며, 유기상은 2관능형 urethane acrylate 올리고머, 다관능형 TMPTA와 HDDA를 4:3:3 wt% 비율로 흔합하여 제조하였다. 유/무기복합상의 화학적 변화는 FT-IR, $^{29}$ Si-NMR로 분석하였으며, 열분석과 코팅층 표면 형상은 TGA/DSC, SEM, AFM으로 분석하였다. 무기물의 함량과 실란커플링제의 첨가량이 증가 할수록 분자수준의 흔화도가 개선되고 표면 평활도와 내마모성도 향상되었다. 즉 약 10 $\AA$ 이하의 표면 거칠기와 약 15$0^{\circ}C$의 T$_{g}$를 나타내는 시료는 500회 마모시험 전후 단지 16%의 광투과도 감소만을 보인 반면에, 무코팅 폴리카보네이트를 46%의 광투과율 감소를 나타내었다..

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실란 커플링제를 이용한 실리카/고무 복합재료의 기계적 계면 물성의 향상 (Improvement of Mechanical Interfacial Properties of Silica/Rubber Composites by Silane Coupling Agent Treatment)

  • Park, Soo-Jin;Cho, Ki-Sook;Lee, Jae-Rock
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2001년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.121-124
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    • 2001
  • Surface-modified silica holds considerable promise in the development of advanced materials for good mechanical properties and stability. In this work, the surface and mechanical interfacial properties of silicas treated with silane coupling agents, such as Y-methacryloxy propyl trimethoxy silane (MPS). Y-glycidoxy propyl trimethoxy silane (GPS), and Y-mercapto propyl trimethoxy silane (MCPS), are investigated. The effect of silane surface treatments of silica on the surface properties and surface energetics are studied in terms of surface functional values and contact angle measurements. And their mechanical interfacial properties of the silica/rubber composites are studied by the composite tearing energy ($G_{IIIC}$). As a result. the mechanical interfacial properties are improved in the case of silane-treated composites compared with untreated one. It reveals that the functional groups on silica surface by silane surface treatments play an important role in improving the degree of adhesion at interfaces in a silica-filled rubber system.

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Alumina Sol을 코팅한 BOPP 복합체의 제조 및 기체 투과 특성 (Preparation of Alumina Sol Coated BOPP Composites and Their Gas Permeation Characteristics)

  • 홍성욱;오재원;고영덕;송기창
    • 멤브레인
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    • 제19권1호
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    • pp.19-24
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    • 2009
  • 졸-겔 공정은 비교적 간단하고 사용이 편리하며 저렴한 설비투자비가 소요되면서도 우수한 물성 및 차단특성을 갖는 코팅 박막을 얻을 수 있다는 장점이 있다. 졸-겔 공정으로 코팅된 필름은 산소 등의 영향에 의해 부패되기 쉬운 식품, 음료, 약품, 의약품 등의 포장재나 단열제로 응용 가능하다. 본 연구에서는 aluminum isopropoxide를 출발물질로 하여 alumina sol을 제조한 후 실란 커플링제를 첨가하여 코팅 용액을 제조하였다. 또한, 제조된 alumina sol 용액을 이축연신 폴리프로필렌(BOPP)에 코팅하여 복합 필름을 만들고 산소 투과 특성을 측정한 결과 순수한 BOPP에 비해서 산소 투과도가 약 85% 정도 감소되는 효과를 보였다.

Aminopropyl Triethoxysilane과 아크릴 단량체를 이용한 Silylated Acrylic Polyurethane Dispersion의 제조 (Preparation of Silylated Acrylic Polyurethane Dispersion Using Aminopropyl Triethoxysilane and Acrylate Monomers)

  • 김병석;윤동구;유병원;이명구;변태강;송기창
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권4호
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    • pp.639-645
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    • 2012
  • Isophorone diisocyanate, polycarbonate diol, dimethylol propionic acid를 출발물질로 하여 제조된 폴리우레탄 prepolymer의 미반응 NCO 기를 실란커플링제인 aminopropyl trietoxysilane (APS)로 capping시켜 수분산 폴리우레탄(waterborne polyurethane dispersion, PUD)을 합성하였다. 그 후 이 PUD에 아크릴 단량체인 2-hydroxyethyl methacrylate와 methyl methacrylate의 혼합물을 첨가하고 중합시켜 silylated acrylic polyurethane dispersion을 제조하였다. 동적 빛 산란법에 의해 측정된 silylated acrylic polyurethane dispersion의 평균 직경은 APS 첨가량이 증가됨에 따라 39.0 nm에서 399.8 nm로 크게 증가하였다. 또한 코팅 도막의 연필경도는 APS의 첨가량이 증가되면서 B에서 F로 향상되었다.

졸-겔법으로 제조된 방염제졸의 연기밀도 특성에 관한 연구 (Study on the Smoke Density Characteristics of Flame Retardant Sol Manufactured by a Sol-gel Method)

  • 조경래;이춘하;김시국
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제31권3호
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    • pp.11-18
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    • 2017
  • 본 연구에서는 건축물 내에 사용되는 실내장식물의 가연성으로 인해 화재 시 발생하는 연기로 인한 인명피해를 사전에 예방하기 위해 무기물의 실리케이트와 유기물의 실란커플링제를 졸-겔법으로 합성하여 방염성을 부여할 수 있는 비할로겐 방식의 유-무기 하이브리드 방염제졸을 새롭게 제조하였다. 제조된 방염제졸의 성능확인을 위해 방염성능기준에 의거한 연기밀도 측정기준인 ASTM E 662의 시험장치 및 절차에 따라 훈소모드 실험 및 불꽃모드 실험을 진행하여 성능을 확인하였다. 결과적으로 제조된 방염제졸은 기존의 방염제의 물성과 내열성능을 높여 화재 시 연기발생량을 감소시킬 수 있기 때문에 향후 다양한 실내장식물에서도 확대적용 함으로써 연기에 의한 피해에 있어 긍정적인 효과를 발휘할 것으로 생각된다.

알루미나 졸과 아크릴레이트 단량체를 이용한 UV경화형 유-무기 하이브리드 하드코팅 막 제조 (Preparation of UV-Curable Organic-Inorganic Hybrid Hard Coating Films Using Alumina Sols and Acrylate Monomers)

  • 황지현;송기창
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권3호
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    • pp.277-284
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    • 2011
  • 본 연구에서는 알루미나 졸과 아크릴레이트 단량체를 이용하여 UV 경화형 유-무기 하이브리드 하드코팅 용액을 제조하였다. Aluminum isopropoxide로부터 얻어진 알루미나 졸에 실란커플링제인 methacryloxypropyl trimethoxysilane(MPTMS)을 첨가하여 제조된 졸을 무기물 성분으로 사용하였다. 유기물 성분으로는 다양한 아크릴레이트 단량체인 pentaerythritol triacrylate(PETA), 1,6-hexanediol diacrylate(HDDA), dipentaerythritol hexaacrylate(DPEHA)를 혼합하여 사용하였다. 이후 무기물 성분과 유기물 성분을 혼합하여 유-무기 하이브리드 코팅 용액을 제조한 후, 이를 polycarbonate 기판 위에 스핀 코팅 후 UV 경화를 실시하여 도막을 형성하였다. 이때 무기물 성분 중의 MPTMS의 첨가량과 UV 경화 시간 변화가 코팅 막의 물성에 미치는 영향을 연구하였다. 그 결과 MPTMS가 0.20 mole 첨가 될 경우 코팅 막은 3H의 우수한 연필경도를 나타내었으며 haze값이 2%로 내마모성도 우수하였다.

Colloidal Silica가 Sol-Gel 하드 코팅 막의 광 변색 특성에 미치는 영향 (Effect of Colloidal Silica on the Photochromic Properties of Hard Coating Films Prepared by Sol-Gel Method)

  • 신용탁;이민지;조경숙;송기창
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권5호
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    • pp.535-540
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    • 2011
  • 금속염인 lanthanum nitrate를 증류수에 용해시킨 후 실란커플링제인 ${\gamma}$-glycidyloxypropyl trimethoxysilane과 금속산화물인 colloidal silica를 이 용액에 첨가하여 sol-gel법에 의해 유-무기 혼성 용액을 제조하였다. 또한 spiropyran계 광변색 염료를 용매인 tetrahydrofuran에 용해시킨 후 앞서 제조한 혼성 용액과 혼합하여 광 변색 코팅 용액을 제조하였다. 그 후 기재인 polycarbonate 시트에 코팅시키고 열 경화시켜 광 변색성을 갖는 하드 코팅 막을 제조하였다. 이 과정 중 colloidal silica의 첨가량이 코팅 막의 광변색 특성에 미치는 영향을 조사하였다. Colloidal silica의 첨가량이 증가할수록 코팅 막의 소색속도가 빨라졌으며 연필경도가 증가하였다.

Glycidoxypropyl Trimethoxysilane과 Methacryloxypropyl Trimethoxysilane의 Sol-Gel 반응을 이용한 하드코팅 용액의 제조 (Preparation of Hard Coating Solutions by Sol-Gel Reaction of Glycidoxypropyl Trimethoxysilane and Methacryloxypropyl Trimethoxysilane)

  • 오승균;정재식;이범석;송기창
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권2호
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    • pp.274-278
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    • 2008
  • 실란커플링제인 glycidoxypropyl trimethoxysilane(GPTMS)과 methacryloxypropyl trimethoxysilane(MPTMS)을 10:0, 9:1, 7:3, 5:5, 3:7, 0:10의 다양한 몰 비로 혼합한 용액으로부터 sol-gel법을 이용하여 하드 코팅 용액을 제조하였다. 제조된 코팅 용액을 polycarbonate(PC) 시트 위에 스핀 코팅 시키고, $130^{\circ}C$에서 3 h 동안 열 경화시켜 하드 코팅 막을 제조 하였다. 이 과정 중 코팅 용액 중의 GPTMS와 MPTMS의 몰 비 변화가 코팅 막의 물성에 미치는 영향을 살펴보았다. GPTMS와 MPTMS가 5:5의 몰 비로 제조된 코팅 용액으로 PC 시트 위에 코팅한 경우가 다른 조건으로 제조된 코팅 용액보다 우수한 연필경도 및 기재와의 부착력을 보였다. 또한 코팅 용액 중의 $H_2O$의 첨가량이 증가할수록 코팅막의 연필경도는 증가하였다.

Spiropyran의 분산용매가 Sol-Gel 하드 코팅 막의 광 변색 특성에 미치는 영향 (Effect of Solvents on the Photochromic Properties of Spiropyran in Hard Coating Films Prepared by Sol-Gel Method)

  • 김대현;신용탁;이주연;홍원길;이범석;송기창
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제47권4호
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    • pp.430-435
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    • 2009
  • 실란커플링제인 glycidoxypropyl trimethoxysilane과 vinyltriethoxysilane을 출발물질로 하여 sol-gel 법에 의해 유-무기 혼성 용액을 제조하였다. 이 용액에 spiropyran 계 광 변색 염료를 다양한 종류의 용매에 용해시킨 후 혼합하여 광변색 코팅 용액을 제조하였다. 그 후 기재인 polycarbonate 시트에 코팅시키고 열 경화시켜 광 변색성을 갖는 하드 코팅 막을 제조하였다. 이 과정 중 spiropyran을 용해시킨 용매의 극성이 코팅 막의 광변색 특성에 미치는 영향을 조사하였다. Spiropyran을 용해시킨 용매의 극성이 증가할수록 겔 매트릭스에서의 spiropyran의 열린 구조가 더욱 안정화되므로 코팅 막의 소색속도가 감소하였다.

Alumina Sol의 제조 시 사용되는 해교제 종류가 코팅 도막의 물성에 미치는 영향 (Effect of Types of Peptizing Agents Used for Preparation of Alumina Sols on the Properties of Coating Films)

  • 이병화;임형준;이인표;안치용
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제54권6호
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    • pp.767-774
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    • 2016
  • 졸-겔법에 의해 출발물질로 aluminum isopropoxide를 사용하여, 메탄올용매 내에서 가수분해 시킨 후 해교제인 초산, 질산 또는 염산을 각각 첨가하여 해교 시켜 3종류의 alumina sol을 제조하였다. 또한 이 sol에 실란커플링제인(3-glycidyloxypropyl) trimethoxysilane을 첨가하여 코팅 용액을 제조한 후, 이용액을 polycarbonate 기재 위에 담금 코팅 후 열 경화시켜 코팅 도막을 형성하였다. 이 과정 중 해교제의 종류 변화가 코팅 도막의 물성에 미치는 영향을 연구하였다. 그 결과 해교제로서 강산인 염산이나 질산을 사용한 코팅 도막은 H나 2H의 연필경도와 5B의 부착력을 나타내어 우수한 물성을 나타내었다. 반면에 해교제로서 약산인 초산을 사용한 경우에는 HB의 연필경도와 3B의 부착력을 보여 좋지 못한 물성을 나타내었다.